WO2016084563A1 - 蓄電装置 - Google Patents

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貴之 弘瀬
元章 奥田
信司 鈴木
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Toyota Industries Corp
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Definitions

  • the present invention relates to a power storage device.
  • An object of the present invention is to provide a power storage device capable of suppressing movement of an electrode assembly in a case.
  • An electricity storage device to solve the above problems includes an electrode assembly having electrodes stacked in layers, a case accommodating the electrode assembly, and an electrode protruding from the case and electrically connected to the electrode assembly. And a covering material interposed between the case and the electrode assembly and covering at least a part of the electrode assembly, the covering material being at an edge portion of the electrode assembly. And an extending portion extending along a projecting direction of the electrode terminal from an edge opposed to the electrode terminal, wherein a coefficient of friction between the covering material and the electrode assembly is It is larger than the coefficient of friction between the case and the covering material.
  • the electrode assembly can be easily inserted into the case Can be suppressed from moving relative to the covering material.
  • the covering material has an extension extending from the edge of the electrode assembly toward the electrode terminal, the movement of the entire covering material toward the electrode terminal is suppressed. it can. Therefore, movement of the electrode assembly in the case can be suppressed.
  • the covering material has an inner surface in contact with the electrode assembly and an outer surface in contact with the case, and the inner surface of the covering material is a rough surface;
  • the outer surface of the covering is preferably a smooth surface.
  • the electrode assembly has an outer surface in contact with the covering material, and the outer surface of the electrode assembly is rougher than the inner surface of the case.
  • the electrode assembly preferably includes a thickness adjusting material in contact with the covering material in the outermost layer of the electrode assembly.
  • the thickness of the electrode assembly can be adjusted so that the electrode assembly and the covering material come in contact with each other. Therefore, movement of the electrode assembly in the case can be further suppressed.
  • the thickness adjusting material has an outer surface in contact with the covering material, the outer surface of the thickness adjusting material is a rough surface, and the covering material is in contact with the case It is preferable that it has an outer surface, and the outer surface of the covering material is a smooth surface.
  • the coefficient of friction between the case and the covering material is reduced while the coefficient of friction between the covering material and the electrode assembly is increased. It can be easy.
  • the electrode assembly and the covering material are in surface contact with each other. According to this, since the electrode assembly and the covering material are in surface contact, the relative movement of the electrode assembly relative to the covering material can be suppressed over a wide range. Therefore, movement of the electrode assembly in the case can be further suppressed.
  • the shape of the covering material is a bag shape, and the covering material accommodates the electrode assembly. According to this, since the covering material is in the form of a bag accommodating the electrode assembly, the electrode assembly and the covering material can be easily brought into contact with each other, and the electrode assembly moves relative to the covering material. Can be further suppressed.
  • the covering material is preferably an insulating film which insulates the electrode assembly from the case. According to this, while being able to insulate an electrode assembly and a case, it can suppress that it becomes difficult to insulate because the electrode assembly moves relatively with respect to a coating material.
  • the electrode assembly has a tab group, the tab group is joined to the electrode terminal, and the tab group is directed to the electrode terminal by bending itself. Preferably, movement of the electrode assembly is permitted.
  • the power storage device is preferably a secondary battery. According to this, in the secondary battery, movement of the electrode assembly in the case can be suppressed.
  • the disassembled perspective view of a secondary battery The disassembled perspective view of an electrode assembly.
  • the top view of the secondary battery of another embodiment. 5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 of FIG.
  • the secondary battery 10 as a power storage device is a lithium ion secondary battery and is a square battery whose appearance is a square shape.
  • the secondary battery 10 includes a case 11 and an electrode assembly 12 accommodated in the case 11.
  • the case 11 has a bottomed square cylindrical case main body 13 having an opening 14 and a square plate lid 15 closing the opening 14.
  • the case body 13 and the lid 15 are made of metal such as stainless steel or aluminum, for example.
  • an electrolytic solution is accommodated in the case 11 as an electrolyte (not shown).
  • the electrode assembly 12 has a positive electrode 16 as an electrode, a negative electrode 17 as an electrode, and a porous separator 18 which insulates between the electrodes 16 and 17.
  • the electrode assembly 12 has a stacked structure in which the positive electrode 16 and the negative electrode 17 are alternately stacked in a state in which the separator 18 is interposed therebetween.
  • the electrode assembly 12 has a substantially rectangular parallelepiped shape as a whole.
  • the electrode assembly 12 has an upper surface 12a opposed to the inner surface 15a of the lid 15 and a lower surface 12b opposed to the inner surface 13a of the bottom of the case main body 13 in a state accommodated in the case 11.
  • the electrode assembly 12 also has side surfaces 12c, 12d, 12e, 12f connected to the surfaces 12a, 12b.
  • the side surfaces 12 c and 12 d are disposed at both ends in the stacking direction T of the electrode assembly 12.
  • the side surfaces 12c, 12d, 12e and 12f respectively face the side walls of the case 11 in a state where the electrode assembly 12 is housed in the case 11.
  • the positive electrode 16 includes a positive electrode metal foil 19 such as aluminum, a positive electrode active material layer 20 covering the positive electrode metal foil 19, and an edge 16 a of the positive electrode metal foil 19. And a positive electrode current collecting tab 21 protruding in the surface direction.
  • the positive electrode active material layer 20 is provided by applying a positive electrode active material on both surfaces of the positive electrode metal foil 19.
  • the positive electrode current collection tab 21 is an uncoated portion of the positive electrode metal foil 19 to which the positive electrode active material is not applied.
  • the negative electrode 17 projects from the edge 17 a of the negative electrode metal foil 22 such as copper, the negative electrode active material layer 23 covering the negative electrode metal foil 22, and the edge 17 a of the negative electrode metal foil 22 in the surface direction of the negative electrode metal foil 22. And a negative electrode current collection tab 24.
  • the negative electrode active material layer 23 is provided by applying a negative electrode active material on both surfaces of the negative electrode metal foil 22.
  • the negative electrode current collection tab 24 is an uncoated portion of the negative electrode metal foil 22 to which the negative electrode active material is not applied.
  • the negative electrode active material layer 23 has a size capable of covering the entire surface of the positive electrode active material layer 20 when viewed in the stacking direction T in the electrode assembly 12.
  • the electrode assembly 12 has the positive electrode current collection tab group 25 which protruded from the upper surface 12a, and the some positive electrode current collection tab 21 overlapped in layered form.
  • the positive electrode current collection tab group 25 is provided by stacking the positive electrode 16 so that the positive electrode current collection tabs 21 are arranged in a line along the stacking direction T.
  • the electrode assembly 12 also has a negative electrode current collection tab group 26 which protrudes from the upper surface 12 a and in which a plurality of negative electrode current collection tabs 24 are layered.
  • the negative electrode current collection tab group 26 is provided by stacking the negative electrode 17 so that the negative electrode current collection tabs 24 are arranged in a line along the stacking direction T.
  • a substantially square plate-like positive electrode conductive member 27 is joined to the positive electrode current collection tab group 25.
  • the positive electrode conductive member 27 is joined to a positive electrode terminal 29 as an electrode terminal for transferring electricity with the electrode assembly 12. That is, the positive electrode conductive member 27 electrically connects the positive electrode current collection tab group 25 and the positive electrode terminal 29.
  • a substantially square plate-like negative electrode conductive member 28 is joined to the negative electrode current collection tab group 26.
  • the negative electrode conductive member 28 is joined to a negative electrode terminal 30 as an electrode terminal for exchanging electricity with the electrode assembly 12. That is, the negative electrode conductive member 28 electrically connects the negative electrode current collection tab group 26 and the negative electrode terminal 30.
  • the positive electrode terminal 29 has a positive electrode terminal portion 31 having a first end projecting to the outside of the case 11 and a positive electrode terminal block 32 disposed inside the case 11.
  • the positive electrode terminal block 32 and the positive electrode conductive member 27 are joined to each other.
  • the positive electrode terminal portion 31 has an externally threaded portion 31 a provided at a second end opposite to the first end.
  • the positive electrode terminal portion 31 and the positive electrode terminal block 32 are integrated by being screwed with the female screw portion 32 a of the positive electrode terminal block 32 in a state where the male screw portion 31 a is inserted through the through hole 36 of the lid 15.
  • the positive electrode terminal 29 has an insulating ring 37 that insulates the positive electrode terminal 29 and the case 11.
  • the negative electrode terminal 30 has a negative electrode terminal portion 34 having a first end protruding to the outside of the case 11 and a negative electrode terminal block 35 disposed inside the case 11.
  • the negative electrode terminal block 35 and the negative electrode conductive member 28 are joined to each other.
  • the negative electrode terminal portion 34 has an externally threaded portion 34 a provided at a second end opposite to the first end.
  • the negative electrode terminal portion 34 and the negative electrode terminal block 35 are integrated by screwing with the female screw portion 35 a of the negative electrode terminal block 35 in a state where the male screw portion 34 a is inserted through the through hole 36 of the lid 15.
  • the negative electrode terminal 30 has an insulating ring 37 that insulates the negative electrode terminal 30 and the case 11.
  • the electrode assembly 12 also has a thickness adjustment sheet 12T as a thickness adjustment material for adjusting the length (thickness) of the electrode assembly 12 in the stacking direction T.
  • the thickness adjustment sheets 12T are respectively disposed at both ends of the electrode assembly 12 in the stacking direction T. That is, the thickness adjustment sheet 12T is disposed along the direction orthogonal to the stacking direction T.
  • the thickness adjustment sheet 12T is a square film-like member made of a resin material such as polypropylene, and mutually fixed with the electrodes 16 and 17 constituting the electrode assembly 12 by a fixing member such as a holding tape (not shown). It is done.
  • the thickness adjustment sheet 12T has a size capable of covering the entire surfaces of the positive electrode active material layer 20 and the negative electrode active material layer 23 when viewed in the stacking direction T in the electrode assembly 12. Further, both surfaces of the thickness adjustment sheet 12T are rough surfaces. Of the thickness adjustment sheets 12T, the outer surfaces facing the side walls of the case 11 are the side surfaces 12c and 12d, respectively.
  • the secondary battery 10 has a covering material 45 interposed between the case 11 and the electrode assembly 12 and covering at least a part of the electrode assembly 12.
  • the covering material 45 is an insulating film (sheet) which is made of, for example, an insulating resin material such as polypropylene and insulates the case 11 and the electrode assembly 12 from each other.
  • the covering material 45 is in the form of a bottomed square cylindrical bag having an opening 45 a so as to be able to accommodate the electrode assembly 12. That is, the electrode assembly 12 is accommodated in the case body 13 in a state of being accommodated in the covering material 45.
  • Each thickness adjusting sheet 12T constituting the electrode assembly 12 is in contact (surface contact) with the covering material 45 over the entire surface of the covering material 45 facing the inner surface 45b in the outermost layer of the electrode assembly 12 ing. Also, the side surfaces 12 e and 12 f of the electrode assembly 12 are in contact with the inner surface 45 b of the covering material 45.
  • the covering material 45 of this embodiment bend
  • the length of the covering material 45 along the projecting direction (hereinafter referred to as the height direction H) of each of the terminals 29 and 30 is greater than the length along the height direction H from the lower surface 12b to the upper surface 12a of the electrode assembly 12 Too long. That is, the covering material 45 is extended from the upper surface 12 a of the edge of the electrode assembly 12 as the edge facing the terminals 29 and 30 along the projecting direction of the terminals 29 and 30. It has a part 46.
  • the extension 46 is formed at the edge of the electrode assembly 12 from the upper surface 12a having the tab groups 25 and 26, ie, the upper surface 12a connected to the respective terminals 29 and 30, It extends along the direction of protrusion.
  • the extension portion 46 is in the shape of a rectangular cylinder extended along the height direction H from the upper surface 12 a of the electrode assembly 12.
  • the length of the covering material 45 along the height direction H is the same (approximately the same) or slightly smaller than the length from the inner surface 13 a of the bottom of the case body 13 to the inner surface 15 a of the lid 15. Therefore, in the present embodiment, the conductive members 27 and 28 and the terminal blocks 32 and 35 are covered with the covering material 45 when viewed in the stacking direction T.
  • the length of the covering material 45 along the stacking direction T is the same as the distance between the inner surfaces 13a and 13a of the side walls disposed at both ends in the stacking direction T in the case 11. (Approximately identical) or slightly smaller.
  • the length of the covering material 45 along the width direction W orthogonal to the height direction H and the stacking direction T is the side wall disposed at both ends in the width direction W in the case 11 The same as (approximately the same as) the distance between the inner surfaces 13a and 13a of the two, or slightly smaller.
  • the side surfaces 12c and 12d (thickness adjusting sheet 12T) of the electrode assembly 12 are roughened, while the inner surface 13a of the case body 13, the inner surface 45b of the covering material 45, and the covering
  • the outer surface 45c of the material 45 is a smooth surface. That is, the surface roughness (arithmetic average roughness Ra in this embodiment) of the side surfaces 12c and 12d (thickness adjustment sheet 12T) of the electrode assembly 12 is the inner surface 13a of the case body 13, the inner surface 45b of the covering material 45, and the covering It is larger than the outer surface 45 c of the material 45.
  • the friction coefficient ⁇ 1 between the inner surface 13a of the case 11 and the outer surface 45c of the covering material 45 is the inner surface 45b of the covering material 45 and the side faces 12c and 12d of the electrode assembly 12 (thickness adjustment sheet 12T And the coefficient of friction ⁇ 2).
  • a method of roughening the thickness adjustment sheet 12T a method of manufacturing so as to be roughened at the time of manufacture, a method of using a material easily becoming roughened, a method of roughening by processing such as etching, etc. Examples of the method include roughening by a mechanical method.
  • known methods can be applied as a method of forming a smooth surface.
  • the electrode assembly 12 is accommodated in the case 11 with the current collection tab groups 25 and 26 folded. Therefore, even if the electrode assembly 12 moves along the height direction H, the current collection tab groups 25 and 26 can be allowed to move by bending.
  • the friction coefficient ⁇ 2 between the covering material 45 and the electrode assembly 12 is larger than the friction coefficient ⁇ 1 between the case 11 and the covering material 45.
  • the covering material 45 since the covering material 45 includes the extending portion 46 extended from the upper surface 12 a of the electrode assembly 12 along the projecting direction of each of the terminals 29 and 30, the covering material 45 Can be suppressed from moving along the protruding direction of each of the terminals 29 and 30. That is, in the present embodiment, the movement of the electrode assembly 12 together with the covering material 45 in the direction toward the terminals 29 and 30 can be suppressed.
  • the length of the covering material 45 along the height direction H is the same (approximately the same) or slightly smaller than the length from the inner surface 13a of the bottom to the inner surface 15a of the lid 15 in the case 11. For this reason, it can further suppress that the electrode assembly 12 moves along the height direction H with the covering material 45.
  • the length of the covering material 45 along the width direction W is the same as the separation distance between the inner surfaces 13a and 13a of the side walls disposed at both ends in the width direction W in the case 11. (Approximately identical) or slightly smaller. For this reason, it can suppress that the electrode assembly 12 moves along the width direction W with the coating material 45.
  • the length of the covering material 45 along the stacking direction T is the same as the distance between the inner surfaces 13a and 13a of the side walls disposed at both ends in the stacking direction T in the case 11. (Approximately identical) or slightly smaller. For this reason, in the present embodiment, for example, by applying a load to the secondary battery 10 in the stacking direction T, the electrode assembly 12 and the covering material 45 can be restrained via the case 11. In this state, since the electrode assembly 12 and the covering material 45 are in close contact with each other, movement of the electrode assembly 12 in the covering material 45 can be further suppressed.
  • the coefficient of friction ⁇ 2 between the covering material 45 and the electrode assembly 12 is larger than the coefficient of friction ⁇ 1 between the case 11 and the covering material 45, and the covering material 45 has the extension 46. Therefore, movement of the electrode assembly 12 in the case 11 can be suppressed.
  • the electrode assembly 12 includes the thickness adjustment sheet 12T in contact with the covering material 45 in the outermost layer. Therefore, even if the thickness of the electrode assembly 12 varies, the thickness of the electrode assembly 12 can be adjusted so that the electrode assembly 12 and the covering material 45 come in contact with each other. Therefore, movement of the electrode assembly 12 in the case 11 can be suppressed.
  • At least the outer surface (side surfaces 12c and 12d) of the thickness adjustment sheet 12T is a rough surface, and at least the outer surface 45c of the covering material 45 is a smooth surface. Therefore, even in the case where the electrode assembly 12 is provided with the thickness adjustment sheet 12T, the friction between the case 11 and the covering material 45 while the friction coefficient ⁇ 2 between the covering material 45 and the electrode assembly 12 is increased. The coefficient ⁇ 1 can be easily reduced.
  • the covering material 45 is in the form of a bag accommodating the electrode assembly 12, the covering material 45 facilitates contact between the electrode assembly 12 and the covering material 45. It can further suppress relative movement.
  • the covering material 45 is an insulating film which insulates the electrode assembly 12 and the case 11. Therefore, it is possible to insulate the electrode assembly 12 and the case 11 from each other, and to suppress the difficulty of the insulation due to the relative movement of the electrode assembly 12 with respect to the covering material 45.
  • the movement of the electrode assembly 12 in the case 11 can be suppressed as the secondary battery 10.
  • the relative movement of the electrode assembly 12 with respect to the covering material 45 is suppressed, for example, the contact between the electrode assembly 12 and the conductive members 27 and 28 can be suppressed.
  • the secondary battery 10 may be a laminate type power storage device.
  • the case 11 has laminating materials 50 and 51.
  • the laminates 50 and 51 have a metal layer such as aluminum and a plastic layer.
  • the case 11 is formed in a bag shape, as shown in gray in FIG. 4 and FIG. 5, by bonding the edges of the laminates 50 and 51 to each other.
  • the covering material 45 preferably includes the extension 46.
  • the configurations of the case 11, the electrode assembly 12, and the covering material 45 may be appropriately changed as long as the relational expression of friction coefficient ⁇ 1 ⁇ friction coefficient ⁇ 2 is satisfied.
  • the surface roughness of the inner surface 45 b of the covering material 45 may be larger than the side surfaces 12 c and 12 d of the electrode assembly 12, the inner surface 13 a of the case body 13, and the outer surface 45 c of the covering material 45. That is, for example, in the covering material 45, at least the outer surface 45c in contact with the case 11 may be a smooth surface, and the inner surface 45b may be a rough surface.
  • the inner surface 45b of the covering material 45, the outer surface 45c of the covering material 45, and the inner surface 13a of the case main body 13 may not be smooth.
  • the thickness adjustment sheet 12T may be made of, for example, an adhesive material, and the inner surface 45b of the covering material 45 may be provided with an adhesive sheet.
  • the friction coefficient ⁇ 1 can also be lowered.
  • at least the surface (side surfaces 12c and 12d) in contact with the covering material 45 may be a rough surface, and the opposite surface may be a smooth surface.
  • the outermost layer of the electrode assembly 12 may be any of the separator 18, the positive electrode metal foil 19, the negative electrode metal foil 22, and the negative electrode active material layer 23.
  • the covering material 45 may not be in the form of a bag.
  • the covering material 45 may be in the form of a sheet larger than the electrode assembly 12 when viewed in the stacking direction T. That is, the covering material 45 may cover at least a part of the electrode assembly 12.
  • the covering material 45 may be made of a material that can be used as the separator 18.
  • the covering material 45 may have the extending part 46, and the length of the covering material 45 along the height direction H is from the inner surface 13a of the bottom of the case main body 13 to the inner surface 15a of the lid 15. May be smaller.
  • the extension part 46 does not need to be cylindrical, and may be extended partially.
  • the thickness adjustment sheet 12T may be in contact with part of the surface (side surfaces 12c and 12d) opposite to the inner surface 45b of the covering material 45.
  • the thickness adjustment sheet 12T may be smaller than the positive electrode active material layer 20 and the negative electrode active material layer 23 when viewed in the stacking direction T in the electrode assembly 12. Further, on the end face of the electrode assembly 12 in the stacking direction T, a plurality of thickness adjustment sheets 12T may be arranged side by side.
  • the covering material 45 may be made of a conductive material.
  • the inner and outer surfaces of the covering material 45 may be covered with an insulating layer, and the inner surfaces 13a and 15a of the case 11 may be covered with an insulating layer.
  • the electrode assembly 12 is a wound electrode assembly in which layers are wound by winding around a winding axis in a state in which a band separator is interposed between a band positive electrode and a band negative electrode. It may be.
  • the electrode assembly 12 may be housed in the case 11 in a state in which the direction in which the winding axis extends and the height direction H coincide with each other.
  • the electrode assembly 12 may be accommodated in the case 11 in a state in which the direction in which the winding axis extends and the height direction H are orthogonal to each other.
  • the number of members constituting the case 11 may be three or more, and the shape of each member may be changed.
  • the case 11 may be formed by combining a first member having an opening and a second member having an opening so that the openings face each other.
  • the shape of the case 11 may be appropriately changed according to the shape of the electrode assembly 12 to be accommodated.
  • the case 11 may be cylindrical.
  • the secondary battery 10 may be mounted on a passenger car or industrial vehicle as a vehicle, or may be applied as a stationary power storage device.
  • the secondary battery 10 is not limited to a lithium ion secondary battery, and may be another secondary battery such as a nickel hydrogen secondary battery or a nickel cadmium secondary battery.
  • the storage battery of the present invention is not limited to a secondary battery, and may be embodied as, for example, a capacitor such as an electric double layer capacitor or a lithium ion capacitor.

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Abstract

蓄電装置は、電極組立体と、電極組立体を収容するケースとを備える。蓄電装置は、ケースと電極組立体との間に介在され電極組立体の少なくとも一部を被覆する被覆材被覆材は、電極組立体の縁部のうち電極端子と対向する縁部から、各端子の突出方向に沿って延出された延出部を有している。被覆材と電極組立体との間の摩擦係数は、ケースと被覆材との間の摩擦係数よりも大きい。

Description

蓄電装置
　この発明は、蓄電装置に関する。
　従来から、ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug in Hybrid Vehicle）などの車両には、リチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池などの蓄電装置が搭載されている。蓄電装置は、電動機などの車載機器へ供給される電力を蓄える。このような蓄電装置では、電極が層状に重なっている電極組立体を、押し込みガイド板で包み込んだ状態にてケースに挿入することが行われている。例えば、特許文献１参照。これにより、特許文献１の蓄電装置では、ケースへの電極組立体の挿入し易さを向上させている。
特開平９－１２０８３６号公報
　しかしながら、特許文献１の蓄電装置では、押し込みガイド板に対する電極組立体の相対的な移動を抑制することについて、特段の配慮がなされていない。そのため、ケース内における電極組立体の位置を維持し難くなる虞がある。
　この発明の目的は、電極組立体がケース内で移動することを抑制できる蓄電装置を提供することにある。
　上記課題を解決する蓄電装置は、層状に重なった電極を有する電極組立体と、前記電極組立体を収容しているケースと、前記ケースから突出し、前記電極組立体と電気的に接続された電極端子と、前記ケースと前記電極組立体との間に介在されており、前記電極組立体の少なくとも一部を被覆する被覆材と、を備え、前記被覆材は、前記電極組立体の縁部のうち前記電極端子と対向する縁部から、前記電極端子の突出方向に沿って延出された延出部を有しており、前記被覆材と前記電極組立体との間の摩擦係数は、前記ケースと前記被覆材との間の摩擦係数よりも大きい。
　これによれば、被覆材と電極組立体との間の摩擦係数は、ケースと被覆材との間の摩擦係数よりも大きいことから、電極組立体をケースへ挿入し易くしつつ、電極組立体が被覆材に対して相対的に移動することを抑制できる。また、被覆材は、電極組立体の縁部から電極端子に向かって延出された延出部を有していることから、電極組立体が被覆材ごと電極端子へ向かって移動することを抑制できる。したがって、電極組立体がケース内で移動することを抑制できる。
　上記蓄電装置について、前記被覆材は、前記電極組立体と接触している内面と、前記ケースと接触している外面と、を有しており、前記被覆材の内面は粗面であり、前記被覆材の外面は平滑面であることが好ましい。
　これによれば、ケースへの電極組立体の挿入し易さが向上される。また、電極組立体が被覆材に対して相対的に移動することが抑制される。
　上記蓄電装置について、前記電極組立体は、前記被覆材と接触している外面を有しており、前記電極組立体の外面は、前記ケースの内面よりも粗いことが好ましい。
　これによれば、電極組立体が被覆材に対して相対的に移動することが抑制される。
　上記蓄電装置について、前記電極組立体は、前記電極組立体の最外層において前記被覆材と接触している厚み調節材を有することが好ましい。
　これによれば、電極組立体の厚みにバラつきが生じたとしても、電極組立体と被覆材とが接触するように、電極組立体の厚みを調節できる。したがって、電極組立体がケース内で移動することをより抑制できる。
　上記蓄電装置について、前記厚み調節材は、前記被覆材と接触している外面を有しており、前記厚み調節材の外面は粗面であり、前記被覆材は、前記ケースと接触している外面を有しており、前記被覆材の外面は平滑面であることが好ましい。
　これによれば、電極組立体に厚み調節材を備える場合であっても、被覆材と電極組立体との間の摩擦係数を大きくしつつ、ケースと被覆材との間の摩擦係数を小さくし易くできる。
　上記蓄電装置について、前記電極組立体と前記被覆材とは面接触していることが好ましい。これによれば、電極組立体と被覆材とが面接触していることから、電極組立体が被覆材に対して相対的に移動することを広い範囲にわたって抑制できる。したがって、電極組立体がケース内で移動することをより抑制できる。
　上記蓄電装置について、前記被覆材の形状は、袋状であり、前記被覆材は、前記電極組立体を収容していることが好ましい。これによれば、被覆材は、電極組立体を収容している袋状であることから、電極組立体と被覆材とを接触し易くし、電極組立体が被覆材に対して相対的に移動することをさらに抑制できる。
　上記蓄電装置について、前記被覆材は、前記電極組立体と前記ケースとを絶縁する絶縁フィルムであることが好ましい。これによれば、電極組立体とケースとを絶縁できるとともに、電極組立体が被覆材に対して相対的に移動することに起因して絶縁し難くなることを抑制できる。
　上記蓄電装置について、前記電極組立体はタブ群を有しており、前記タブ群は、前記電極端子と接合されており、前記タブ群は、自身が撓むことによって、前記電極端子へ向かう方向への前記電極組立体の移動を許容することが好ましい。
　これによれば、仮に、電極組立体が電極端子へ向かって移動する場合であっても、タブ群が撓むことによって、負荷を吸収できる。
　上記蓄電装置について、前記蓄電装置は二次電池であることが好ましい。これによれば、二次電池において、電極組立体がケース内で移動することを抑制できる。
　本発明によれば、電極組立体がケース内で移動することを抑制できる。
二次電池の分解斜視図。 電極組立体の分解斜視図。 被覆材に収容した状態の電極組立体の斜視図。 別の実施形態の二次電池の平面図。 図４の５－５線断面図。
　以下、二次電池の一実施形態について説明する。
　図１に示すように、蓄電装置としての二次電池１０は、リチウムイオン二次電池であるとともに、その外観が角型である角型電池である。二次電池１０は、ケース１１と、該ケース１１に収容されている電極組立体１２と、を備えている。ケース１１は、開口部１４を有する有底四角筒状のケース本体１３と、開口部１４を塞ぐ四角板状の蓋１５と、を有する。ケース本体１３及び蓋１５は、例えばステンレスやアルミニウムなどの金属製である。また、ケース１１には、図示しない電解質として、電解液が収容されている。
　図２に示すように、電極組立体１２は、電極としての正極電極１６と、電極としての負極電極１７と、電極１６，１７の間を絶縁している多孔質のセパレータ１８とを有する。電極組立体１２は、正極電極１６と負極電極１７とを間にセパレータ１８を介在させた状態で交互に積層した積層型の構造を有する。
　図１に示すように、電極組立体１２は、全体としてほぼ直方体状の形状である。電極組立体１２は、ケース１１に収容された状態において、蓋１５の内面１５ａに対向する上面１２ａと、ケース本体１３の底の内面１３ａと対向する下面１２ｂと、を有する。また、電極組立体１２は、面１２ａ，１２ｂに連設されている側面１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆを有する。側面１２ｃ，１２ｄは、電極組立体１２の積層方向Ｔにおける両端に配置されている。各側面１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆは、電極組立体１２がケース１１に収容された状態において、ケース１１の側壁にそれぞれ対向している。
　図２に示すように、正極電極１６は、アルミニウムなどの正極金属箔１９と、正極金属箔１９を覆っている正極活物質層２０と、正極金属箔１９の縁部１６ａから正極金属箔１９の面方向に突出する正極集電タブ２１と、を有する。正極活物質層２０は、正極金属箔１９の両面に正極活物質を塗布して設けられている。正極集電タブ２１は、正極金属箔１９のうち、正極活物質が塗布されていない未塗工部である。
　また、負極電極１７は、銅などの負極金属箔２２と、負極金属箔２２を覆っている負極活物質層２３と、負極金属箔２２の縁部１７ａから負極金属箔２２の面方向に突出する負極集電タブ２４と、を有する。負極活物質層２３は、負極金属箔２２の両面に負極活物質を塗布して設けられている。負極集電タブ２４は、負極金属箔２２のうち、負極活物質が塗布されていない未塗工部である。負極活物質層２３は、電極組立体１２において、積層方向Ｔからみたときに、正極活物質層２０の全面を覆うことが可能な大きさを有する。
　図１に示すように、電極組立体１２は、上面１２ａから突出し、複数の正極集電タブ２１が層状に重なった正極集電タブ群２５を有する。正極集電タブ群２５は、電極組立体１２において、正極集電タブ２１が積層方向Ｔに沿って列状に並ぶように、正極電極１６を積層して設けられている。また、電極組立体１２は、上面１２ａから突出し、複数の負極集電タブ２４が層状に重なった負極集電タブ群２６を有する。負極集電タブ群２６は、電極組立体１２において、負極集電タブ２４が積層方向Ｔに沿って列状に並ぶように、負極電極１７を積層して設けられている。
　正極集電タブ群２５には、略四角板状の正極導電部材２７が接合されている。正極導電部材２７には、電極組立体１２と電気を授受する電極端子としての正極端子２９が接合されている。即ち、正極導電部材２７は、正極集電タブ群２５と正極端子２９とを電気的に接続している。また、負極集電タブ群２６には、略四角板状の負極導電部材２８が接合されている。負極導電部材２８には、電極組立体１２と電気を授受する電極端子としての負極端子３０が接合されている。即ち、負極導電部材２８は、負極集電タブ群２６と負極端子３０とを電気的に接続している。
　正極端子２９は、ケース１１の外部に突出した第１端を備える正極端子部３１と、ケース１１の内部に配置されている正極端子台３２とを有する。正極端子台３２と正極導電部材２７とは、相互に接合されている。正極端子部３１は、第１端とは反対側の第２端に設けられた雄ねじ部３１ａを有する。正極端子部３１と正極端子台３２とは、雄ねじ部３１ａが蓋１５の貫通孔３６を挿通させた状態で正極端子台３２の雌ねじ部３２ａに螺合されていることにより一体化されている。また、正極端子２９は、該正極端子２９とケース１１とを絶縁する絶縁リング３７を有する。
　負極端子３０は、ケース１１の外部に突出した第１端を備える負極端子部３４と、ケース１１の内部に配置されている負極端子台３５とを有する。負極端子台３５と負極導電部材２８とは、相互に接合されている。負極端子部３４は、第１端とは反対側の第２端に設けられた雄ねじ部３４ａを有する。負極端子部３４と負極端子台３５とは、雄ねじ部３４ａが蓋１５の貫通孔３６を挿通させた状態で負極端子台３５の雌ねじ部３５ａに螺合されていることにより一体化されている。また、負極端子３０は、該負極端子３０とケース１１とを絶縁する絶縁リング３７を有する。
　また、電極組立体１２は、積層方向Ｔにおける電極組立体１２の長さ（厚み）を調節するための厚み調節材としての厚み調節シート１２Ｔを有する。厚み調節シート１２Ｔは、積層方向Ｔにおける電極組立体１２の両端にそれぞれ配置されている。すなわち、厚み調節シート１２Ｔは、積層方向Ｔに直交する方向に沿って配置されている。厚み調節シート１２Ｔは、ポリプロピレンなどの樹脂材料製である四角フィルム状の部材であり、図示しない保持テープなどの固定部材によって、電極組立体１２を構成している各電極１６，１７と相互に固定されている。厚み調節シート１２Ｔは、電極組立体１２において、積層方向Ｔからみたときに、正極活物質層２０及び負極活物質層２３の全面を覆うことが可能な大きさを有する。また、厚み調節シート１２Ｔの両面は粗面である。各厚み調節シート１２Ｔのうち、ケース１１の側壁と対向する外面は、それぞれ側面１２ｃ，１２ｄとなる。
　そして、図１及び図３に示すように、二次電池１０は、ケース１１と電極組立体１２との間に介在されており、且つ電極組立体１２の少なくとも一部を覆う被覆材４５を有する。被覆材４５は、例えばポリプロピレンといった絶縁性を有する樹脂材料製であり、ケース１１と電極組立体１２とを絶縁している絶縁フィルム（シート）である。また、被覆材４５は、電極組立体１２を収容可能となるように開口部４５ａを有する有底四角筒状の袋状である。即ち、電極組立体１２は、被覆材４５に収容された状態でケース本体１３に収容されている。電極組立体１２を構成している各厚み調節シート１２Ｔは、電極組立体１２の最外層において、それぞれ被覆材４５の内面４５ｂと対向する面の全体にわたって、被覆材４５と接触（面接触）している。また、電極組立体１２の側面１２ｅ，１２ｆは、被覆材４５の内面４５ｂと接触している。
　なお、本実施形態の被覆材４５は、電極組立体１２の上面１２ａを除く面１２ｂ～１２ｆの５面を覆うことが可能な大きさである四角状のフィルムを折り曲げて有底四角筒状に形成されている。各端子２９，３０の突出方向（以下、高さ方向Ｈと示す）に沿った被覆材４５の長さは、電極組立体１２の下面１２ｂから上面１２ａまでの高さ方向Ｈに沿った長さよりも長い。即ち、被覆材４５は、電極組立体１２の縁部のうち、各端子２９，３０と対向する縁部としての上面１２ａから、各端子２９，３０の突出方向に沿って延出された延出部４６を有する。換言すれば、延出部４６は、電極組立体１２の縁部のうち、タブ群２５，２６を有する上面１２ａ、即ち各端子２９，３０と接続される上面１２ａから、各端子２９，３０の突出方向に沿って延出している。延出部４６は、電極組立体１２の上面１２ａよりも高さ方向Ｈに沿って延長された四角筒状の形状である。
　また、高さ方向Ｈに沿った被覆材４５の長さは、ケース本体１３の底の内面１３ａから蓋１５の内面１５ａまでの長さと同一（略同一）又は僅かに小さい。したがって、本実施形態において、導電部材２７，２８や、端子台３２，３５は、積層方向Ｔからみたときに、被覆材４５によって覆われている。
　また、電極組立体１２を収容した状態において、積層方向Ｔに沿った被覆材４５の長さは、ケース１１において積層方向Ｔの両端に配置された側壁の内面１３ａ，１３ａ同士の離間距離と同一（略同一）又は僅かに小さい。また、電極組立体１２を収容した状態において、高さ方向Ｈ及び積層方向Ｔと直交する幅方向Ｗに沿った被覆材４５の長さは、ケース１１において幅方向Ｗの両端に配置された側壁の内面１３ａ，１３ａ同士の離間距離と同一（略同一）又は僅かに小さい。
　そして、本実施形態の二次電池１０において、電極組立体１２の側面１２ｃ，１２ｄ（厚み調節シート１２Ｔ）は粗面である一方、ケース本体１３の内面１３ａ、被覆材４５の内面４５ｂ、及び被覆材４５の外面４５ｃは平滑面である。即ち、電極組立体１２の側面１２ｃ，１２ｄ（厚み調節シート１２Ｔ）の表面粗さ（本実施形態では算術平均粗さＲａ）は、ケース本体１３の内面１３ａ、被覆材４５の内面４５ｂ、及び被覆材４５の外面４５ｃよりも大きい。このため、本実施形態において、ケース１１の内面１３ａと被覆材４５の外面４５ｃとの間の摩擦係数μ１は、被覆材４５の内面４５ｂと電極組立体１２の側面１２ｃ，１２ｄ（厚み調節シート１２Ｔ）との間の摩擦係数μ２よりも小さい。
　なお、厚み調節シート１２Ｔを粗面にする方法としては、製造時に粗面となるように製造する方法、粗面となりやすい材質を使用する方法、エッチング等の処理により粗面にする方法、その他、機械的方法により粗面とする方法などが挙げられる。同様に、被覆材４５の内面４５ｂ、及び被覆材４５の外面４５ｃを平滑面とする方法も同様に、平滑面とする方法として公知のものを適用できる。
　本実施形態において、電極組立体１２は、集電タブ群２５，２６が折り畳まれた状態で、ケース１１に収容されている。このため、集電タブ群２５，２６は、自身が撓むことによって、仮に電極組立体１２が高さ方向Ｈに沿って移動したとしても、その移動を許容することができる。
　以下、本実施形態の作用について説明する。
　本実施形態において、被覆材４５と電極組立体１２（厚み調節シート１２Ｔ）との間の摩擦係数μ２は、ケース１１と被覆材４５との間の摩擦係数μ１よりも大きい。このため、本実施形態では、電極組立体１２をケース本体１３へ挿入し易くしつつ、電極組立体１２が被覆材４５に対して相対的に移動することを抑制できる。また、本実施形態において、被覆材４５は、電極組立体１２の上面１２ａから各端子２９，３０の突出方向に沿って延出された延出部４６を有していることから、被覆材４５が各端子２９，３０の突出方向に沿って移動することを抑制できる。即ち、本実施形態では、電極組立体１２が被覆材４５ごと各端子２９，３０へ向かう方向へ移動することを抑制できる。
　特に、高さ方向Ｈに沿った被覆材４５の長さは、ケース１１において底の内面１３ａから蓋１５の内面１５ａまでの長さと同一（略同一）又は僅かに小さい。このため、電極組立体１２が被覆材４５ごと高さ方向Ｈに沿って移動することをさらに抑制できる。
　また、電極組立体１２を収容した状態において、幅方向Ｗに沿った被覆材４５の長さは、ケース１１において幅方向Ｗの両端に配置された側壁の内面１３ａ，１３ａ同士の離間距離と同一（略同一）又は僅かに小さい。このため、電極組立体１２が被覆材４５ごと幅方向Ｗに沿って移動することを抑制できる。
　また、電極組立体１２を収容した状態において、積層方向Ｔに沿った被覆材４５の長さは、ケース１１において積層方向Ｔの両端に配置された側壁の内面１３ａ，１３ａ同士の離間距離と同一（略同一）又は僅かに小さい。このため、本実施形態では、例えば二次電池１０に対して、積層方向Ｔから荷重を付与することにより、ケース１１を介して電極組立体１２及び被覆材４５を拘束できる。この状態では、電極組立体１２と被覆材４５とが相互に密着することから、電極組立体１２が被覆材４５内において移動することをさらに抑制し得る。
　したがって、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
　（１）被覆材４５と電極組立体１２との間の摩擦係数μ２は、ケース１１と被覆材４５との間の摩擦係数μ１よりも大きく、且つ被覆材４５は延出部４６を有する。したがって、電極組立体１２がケース１１内で移動することを抑制できる。
　（２）電極組立体１２は、最外層において被覆材４５と接触している厚み調節シート１２Ｔを有する。このため、電極組立体１２の厚みにバラつきが生じたとしても、電極組立体１２と被覆材４５とが接触するように、電極組立体１２の厚みを調節できる。したがって、電極組立体１２がケース１１内で移動することを抑制できる。
　（３）厚み調節シート１２Ｔの少なくとも外面（側面１２ｃ，１２ｄ）が粗面であり、被覆材４５の少なくとも外面４５ｃが平滑面である。したがって、電極組立体１２に厚み調節シート１２Ｔを備える場合であっても、被覆材４５と電極組立体１２との間の摩擦係数μ２を大きくしつつ、ケース１１と被覆材４５との間の摩擦係数μ１を小さくし易くできる。
　（４）電極組立体１２と被覆材４５とが面接触していることから、電極組立体１２が被覆材４５に対して相対的に移動することを広い範囲にわたって抑制できる。したがって、電極組立体１２がケース１１内で移動することを抑制できる。
　（５）被覆材４５は、電極組立体１２を収容している袋状であることから、電極組立体１２と被覆材４５とを接触し易くし、電極組立体１２が被覆材４５に対して相対的に移動することをさらに抑制できる。
　（６）被覆材４５は、電極組立体１２とケース１１とを絶縁する絶縁フィルムである。このため、電極組立体１２とケース１１とを絶縁できるとともに、電極組立体１２が被覆材４５に対して相対的に移動することに起因して絶縁し難くなることを抑制できる。
　（７）二次電池１０として、電極組立体１２がケース１１内で移動することを抑制できる。
　（８）電極組立体１２が被覆材４５に対して相対的に移動することが抑制されることから、例えば電極組立体１２と各導電部材２７，２８とが接触することを抑制できる。また、正極集電タブ群２５と正極導電部材２７との接合部や、負極集電タブ群２６と負極導電部材２８との接合部に負荷がかかることを抑制できる。
　（９）仮に、電極組立体１２が端子２９，３０へ向かって移動する場合であっても、集電タブ群２５，２６が撓むことによって、負荷を吸収できる。
　上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
　○　図４及び図５に示すように、二次電池１０は、ラミネート型の蓄電装置であってもよい。ケース１１は、ラミネート材５０，５１を有している。例えば、ラミネート材５０，５１は、アルミニウムなどの金属層とプラスチック層とを有している。ケース１１は、図４及び図５においてグレーで示されているように、ラミネート材５０，５１の縁部同士が相互に接合されていることによって、袋状に形成されている。この別の実施形態においても、被覆材４５は、延出部４６を備えていることが好ましい。
　○　摩擦係数μ１＜摩擦係数μ２の関係式が成立する範囲内であれば、ケース１１、電極組立体１２、及び被覆材４５の構成を適宜変更してもよい。例えば、被覆材４５の内面４５ｂの表面粗さは、電極組立体１２の側面１２ｃ，１２ｄ、ケース本体１３の内面１３ａ、及び被覆材４５の外面４５ｃよりも大きくてもよい。即ち、例えば被覆材４５は、少なくともケース１１と接触している外面４５ｃが平滑面であればよく、内面４５ｂは粗面であってもよい。また、被覆材４５の内面４５ｂ、被覆材４５の外面４５ｃ、及びケース本体１３の内面１３ａは平滑でなくてもよい。さらに、厚み調節シート１２Ｔは、例えば粘着性を有する材料製であってもよく、被覆材４５の内面４５ｂに粘着性を有する材料製のシートを配設してもよい。また、ケース１１と被覆材４５との間に滑材を介在させることにより、摩擦係数μ１を低くすることもできる。また、例えば厚み調節シート１２Ｔは、少なくとも被覆材４５と接触している面（側面１２ｃ，１２ｄ）が粗面であればよく、反対面が平滑面であってもよい。
　○　電極組立体１２において、積層方向Ｔの両端に配設された厚み調節シート１２Ｔの一方又は両方を省略してもよい。即ち、電極組立体１２の最外層は、セパレータ１８、正極金属箔１９、負極金属箔２２、及び負極活物質層２３のうち何れかであってもよい。
　○　被覆材４５は、袋状でなくてもよい。例えば、被覆材４５は、積層方向Ｔから見たときに、電極組立体１２より大きいシート状であってもよい。即ち、被覆材４５は、電極組立体１２の少なくとも一部を被覆しておればよい。なお、被覆材４５は、セパレータ１８として用いることができる材料製であってもよい。
　○　被覆材４５は、延出部４６を有しておればよく、高さ方向Ｈに沿った被覆材４５の長さが、ケース本体１３の底の内面１３ａから蓋１５の内面１５ａまでの長さより小さくてもよい。また、延出部４６は、筒状である必要はなく、部分的に延出されていてもよい。
　○　厚み調節シート１２Ｔは、被覆材４５の内面４５ｂと対向する面（側面１２ｃ，１２ｄ）の一部で接触していてもよい。
　○　厚み調節シート１２Ｔは、電極組立体１２において、積層方向Ｔからみたときに、正極活物質層２０及び負極活物質層２３より小さくてもよい。また、積層方向Ｔにおける電極組立体１２の端面には、複数の厚み調節シート１２Ｔを並ぶように配置してもよい。
　○　被覆材４５は、導電性を有する材料製であってもよい。この場合、被覆材４５の内面や外面を絶縁層で覆ってもよく、ケース１１の内面１３ａ，１５ａを絶縁層で覆ってもよい。
　○　電極組立体１２は、帯状の正極電極と帯状の負極電極との間に帯状のセパレータを介在させた状態で、捲回軸まわりで捲回して層状に積層した捲回型の電極組立体であってもよい。この場合において、電極組立体１２は、捲回軸が延びている方向と、高さ方向Ｈとを一致させた状態で、ケース１１に収容されていてもよい。また、電極組立体１２は、捲回軸が延びている方向と、高さ方向Ｈとが直交している状態で、ケース１１に収容されていてもよい。
　○　ケース１１を構成する部材は３つ以上であってもよく、各部材の形状を変更してもよい。例えば、ケース１１は、開口部を有する第１部材と開口部を有する第２部材とを開口部同士が対向するように組み合わせて形成してもよい。
　○　ケース１１の形状は、収容される電極組立体１２の形状に対応させて適宜変更してもよい。例えば、ケース１１は円柱型であってもよい。この場合、有底円筒状のケース本体１３と、円盤状の蓋１５とを用いるとよい。
　○　二次電池１０は、車両としての乗用車や産業用車両に搭載してもよく、定置用の蓄電装置として適用してもよい。
　○　二次電池１０は、リチウムイオン二次電池に限らず、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池等の他の二次電池であってもよい。
　○　本発明の蓄電池は、二次電池に限らず、例えば、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタ等のようなキャパシタとして具体化されてもよい。
　１０…二次電池（蓄電装置）、１１…ケース、１２…電極組立体、１２ａ…上面（縁部）、１２Ｔ…厚み調節シート（厚み調節材）、１６…正極電極（電極）、１７…負極電極（電極）、２７…正極導電部材（導電部材）、２８…負極導電部材（導電部材）、２９…正極端子（電極端子）、３０…負極端子（電極端子）、４５…被覆材、４６…延出部。

Claims (10)

  1. 　層状に重なった複数の電極を有する電極組立体と、
    　前記電極組立体を収容しているケースと、
    　前記ケースから突出し、前記電極組立体と電気的に接続された電極端子と、
    　前記ケースと前記電極組立体との間に介在されており、前記電極組立体の少なくとも一部を被覆する被覆材と、を備え、
    　前記被覆材は、前記電極組立体の縁部のうち前記電極端子と対向する縁部から、前記電極端子の突出方向に沿って延出された延出部を有しており、
    　前記被覆材と前記電極組立体との間の摩擦係数は、前記ケースと前記被覆材との間の摩擦係数よりも大きい蓄電装置。
  2. 　前記被覆材は、前記電極組立体と接触している内面と、前記ケースと接触している外面と、を有しており、前記被覆材の内面は粗面であり、前記被覆材の外面は平滑面である請求項１に記載の蓄電装置。
  3. 　前記電極組立体は、前記被覆材と接触している外面を有しており、前記電極組立体の外面は、前記ケースの内面よりも粗い請求項１に記載の蓄電装置。
  4. 　前記電極組立体は、前記電極組立体の最外層において前記被覆材と接触している厚み調節材を有する請求項１～３のいずれか１項に記載の蓄電装置。
  5. 　前記厚み調節材は、前記被覆材と接触している外面を有しており、前記厚み調節材の外面は粗面であり、
    　前記被覆材は、前記ケースと接触している外面を有しており、前記被覆材の外面は平滑面である請求項４に記載の蓄電装置。
  6. 　前記電極組立体と前記被覆材とは面接触している請求項１～５のいずれか１項に記載の蓄電装置。
  7. 　前記被覆材の形状は、袋状であり、前記被覆材は、前記電極組立体を収容している請求項１～６のいずれか１項に記載の蓄電装置。
  8. 　前記被覆材は、前記電極組立体と前記ケースとを絶縁する絶縁フィルムである請求項１～７のいずれか１項に記載の蓄電装置。
  9. 　前記電極組立体はタブ群を有しており、
    　前記タブ群は、前記電極端子と接合されており、
    　前記タブ群は、自身が撓むことによって、前記電極端子へ向かう方向への前記電極組立体の移動を許容する請求項１～８の何れか１項に記載の蓄電装置。
  10. 　前記蓄電装置は二次電池である請求項１～９のいずれか１項に記載の蓄電装置。
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